第二章 雷公藤的毒副反应-中国雷公藤——实验研究综述

第二章 雷公藤的毒副反应 第一节毒性化学成分的毒理研究 一、肝脏毒性作用 肝脏是药物代谢的主要靶器官，因此肝毒性作为其毒性反应的重要方面，肝毒性的 发生率可高达占40%。雷公藤化学成分复杂，现已从中分离出70多种成分，主要是生 物碱类、二萜类及多糖等。雷公藤的多种毒性成分均可能导致机体肝脏毒性的发生，所 以其肝毒性的内在机制复杂，毒理学基础尚不能完全阐释清楚。肝损害主要为实质细胞 的损伤和坏死，其毒理学的研究尚不透彻，可能与肝细胞调亡、氧化应激、P450酶系 代谢异常和免疫性损伤有关。 (一）肝细胞凋亡 肝细胞凋亡是生物体内无用的，老化的或一些损伤的细胞死亡的一种形式，不引起 局部组织损伤或炎症反应。肝细胞通过嗜酸性变而发生固缩，胞体变小，胞质变致密， 核浓缩以致消失，形成嗜酸性小体。这种死亡是主动的，耗能的单个细胞坏死，胞浆不 呈现适应性反应。而肝细胞坏死多见于肝脏损伤性病变中，肝细胞严重水变性而高度肿 胀，发生气球样变，进而细胞膜溶解和核破裂，核溶解。但是，在雷公藤代谢过程中， 诱导细胞调亡可产生大量亲电子基、活性自由基等代谢产物，从而耗竭肝内谷胱甘肽， 并且通过与细胞膜磷脂质的不饱和脂肪酸结合发生脂质过氧化反应，造成细胞膜的损 害、三磷酸腺苷的自稳性受到破坏，使线粒体损伤、肝细胞坏死；其中，亲电子基团还 可通过与肝细胞蛋白半胱氨酸残基的疏基、赖氨酸残基的氨基等亲核基团共价结合，引 起肌动蛋白凝聚而导致细胞骨架破坏，使细胞膜失去其化学及生理特性而致细胞坏死。 有研究学者发现，使用雷公藤多苷给小鼠灌胃后，小鼠肝细胞显著调亡，表示其肝 毒性可表现于各种途径诱导小鼠肝细胞发生调亡。通过用微阵列技术进一步对雷公藤 致小鼠肝损伤的基因表达变化进行分析，提示雷公藤甲素所引发的肝损伤发生与免疫应 答、代谢细胞调亡以及肝细胞骨架变化密切相关。研究发现，雷公藤甲素可能激活线粒 体凋亡途径从而抑制L02细胞的存活，其机制为雷公藤甲素促进L02细胞下调Bl-2与 Bx比值，进而促进细胞色素C释放，诱导活性氧(ROS)生成，从而进一步破坏线粒 体膜，激活Caspase--9和Caspase--3介导的细胞凋亡通路，诱导细胞调亡。并且Fas能 够激活凋亡信号通路，其调节的调亡受到促调亡基因Bid、Bax、Bad的影响。Bcl-2表 达的蛋白能与Bx蛋白形成异二聚体，对Bcl-2产生阻抑作用，两蛋白之间的比例决定 了细胞凋亡抑制作用的强弱。然而研究还发现，Bad不能直接诱导调亡，但能降低Bid 诱导凋亡的阈值，而间接诱导凋亡。此外，雷公藤甲素可影响线粒体中的二次B氧化 60 第二章雷公藤的毒副反应 和过氧化反应，或增加O的释放，这些都最终诱导了肝细胞的凋亡。 (二)脂质过氧化反应 人体的各个组织器官及细胞中均具有抗氧化剂，其中肝脏富含超氧化物歧化 酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(glutathione,r-glutamyl cysteingl+glycine, GSH)、丙二醛（Malondialdehyde,MDA)等强还原剂，具有很强的代谢解毒功能。在 生理状态下对自由基紊乱具有良好的双向调节作用，能够消除或减少自由基引起的生物 膜脂质过氧化反应，拮抗由于脂质过氧化所致的膜流动性降低，从而保护生物膜的正 常功能。当肝脏细胞ROS产生增加及抗氧化水平下降时，就会引发机体氧化应激状态， 出现细胞、器官功能异常等病变。药物对肝细胞的直接毒性作用主要为药物在肝内经代 谢转化为亲电子基、自由基及氧基，这些产物与大分子物质共价结合或造成脂质过氧化 而导致肝细胞坏死。亲电子基与肝细胞大分子蛋白质巯基形成共价结合，从而使细胞膜 的流动性和通透性发生改变，最终导致肝细胞结构和功能的改变，最终引起细胞死亡或 癌变。 有实验研究通过让大鼠口服一定量雷公藤甲素，发现其血清丙氨酸转氨酶（ALT) 和天冬氨酸转氨酶（AST)明显升高，肝组织匀浆中丙二醛升高，SOD和GSH-Px活性 下降，免疫组织化学检测BcI-2表达微弱、Bax和FasL表达增强，提示雷公藤甲素引 起的肝毒性与ROS诱导脂质过氧化及DNA损伤有关，认为雷公藤甲素可能是通过改变 Bl-2/Bax蛋白比例以及增强FasL的表达从而诱导氧化应激。并且，大剂量雷公藤甲素 可诱导NOS表达，进而形成大量超氧根离子引起肝毒性。有研究通过使用寡核苷酸芯 片检测雷公藤多苷的Wistar大鼠的肝基因表达的变化发现，当给药剂量达到1OOmg/kg, 灌胃28天后，发现1312个基因发生了明显改变；通路分析发现肝组织过氧化物酶体增 殖物激活受体(PPARs)信号和细胞应激表达异常，肝脏相关生化指标及组织病理学改 变。进一步检测线粒体呼吸链变化发现，ALT、AST、乳酸、丙酮酸水平升高，GSH